JP2899013B2 - 移動体に対する位置情報伝達システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は移動体に位置情報を伝達するためのシステ
ムに関し、特に、光ビームを使用して、地上の所定位置
ごとに固有の固有情報信号を移動体に伝達するためのシ
ステムに関する。

［従来の技術］ 近年、自動車を自動的に目的地まで誘導したり、ある
いは自動車の現在位置や進行すべき方向をドライバに指
示したりする、いわゆるカーナビゲーションシステムの
開発気運が高まっている。カーナビゲーションシステム
は、大きく２つの方式に分けることができる。１つ目
は、航空機のナビゲーションにおいて自立航行方式と呼
ばれているものに類似する方式であり、２つ目は、同じ
く航行援助施設による方式に類似するものである。

自立航行方式とは、自分自身の移動速度、および移動
方向とを常時監視し、それを積分することにより自己の
現在位置を求める方式である。航行援助施設による方式
とは、たとえば地上に設いられた複数のレーダからの電
波を受けて、それら援助施設の位置と、受信した電波の
状態とから自分自身の位置を割出したり、あるいは直接
に通信により自分の位置の情報を受取ったりする方式で
ある。カーナビゲーションの方式では、航行援助施設に
よる方式は、自立航行方式による位置情報を補正するた
めに用いられることが多い。

カーナビゲーションの場合の自立航行方式としては、
以下のようなものが考えられる。１つ目は、自動車の左
右の後輪の移動速度の平均によって自動車の移動速度を
求め、単位時間あたりの左右の後輪の移動距離の差によ
って、進行方向の変化を求めるものである。これをコン
ピュータによって積算することにより、所定の位置を原
点とした自動車の現在位置の座標を知ることができる。

自立航行方式の第２の方式としては、第１の方式と同
様に自動車の移動距離を求め、自動車に搭載した磁石に
よって自動車の移動方向を測定する方法が考えられる。
さらに第３の方法として、自動車にジャイロスコープを
搭載し、自動車の進行方向を測定する方式も考えられ
る。この場合も、自動車の移動距離はその速度を積算す
ることによって求めることができる。

上述の自立航行方式によって求められた自動車の位置
データは、自動車を自動的に目的地まで誘導するシステ
ムに用いることができる。しかしながら、現時点におい
ては、上述のような自動誘導技術はまだ開発されていな
い。ある程度実用化されているものとして、上述の自立
航行方式によって求められた位置データを、自動車に積
載されたCRT（Cathode−Ray Tube）に表示するものがあ
る。

CRT上に位置情報を表示する方法としても、複数種類
のものが提案されている。それらの提案のうちには、移
動する自動車の描いた軌跡と、現在位置および進行方向
をCRT上に表示するもの、移動する自動車が描いた軌跡
をCRT上に表示するとともに、さらにその背景として地
図を表示するもの、さらに、道路に関する座標データを
用い、CRT上に道路地図を表示するとともに、移動する
自動車の軌跡を道路の座標データによって補正して、自
動車の現在位置を必ず道路と一致させるように表示する
ものなどがある。

上述の自立航行方式は、すべての機器が誤差を全く含
まずに動作すると仮定すれば、理想的な方式ということ
ができる。しかしながら現実には、そのようなことは不
可能である。たとえば自動車の進行方向を正確に測定す
ることは不可能であるし、速度の測定にも誤差が含まれ
ることは避けられない。したがって、自立航行方式によ
って得られた位置データを、何らかの手段によって補正
する必要がある。航行援助施設はそのような場合に用い
られるものである。

第12図は、現在提案されている航行援助方式を示す模
式図である。第12図を参照して、道路130の交差点a1、a
2、a3、a4には、ビーコン発射設備A1、A2、A3、A4がそ
れぞれ設けられている。各ビーコン発射設備は、それぞ
れの交差点において円で示されている範囲をカバーする
ような微弱な電波を発射している。それらの電波には、
各交差点の位置を示す情報が含まれている。したがっ
て、たとえば自動車132は、交差点a3に入ることによっ
て、ビーコン発射設備A3からの電波を受信して自分の位
置を知ることができる。

上述のようなビーコン発射設備を用いて、自立航行方
式による位置データを補正することにより、位置データ
を正確な値に維持しておくことが可能である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述のようなビーコン発射設備によっ
て自動車にその位置情報を伝達するシステムには、以下
のような問題点のあることが指摘されている。まず第１
に、従来の技術のように電波を用いた場合、自動車に伝
達される情報にノイズが乗りやすいことが挙げられる。
特に町中などのように、多数の自動車が走行し、しかも
発進や停止を繰返している場合には、自動車自身の発生
する電磁気的ノイズは非常に大きなものとなる。その
上、最近では自動車電話の普及などに見られるように、
空中には多数の電波が行交っている。さらに、各ビーコ
ンは隣接する他のビーコンと干渉しないように、微弱な
ものでなければならない。そのため、各ビーコンによっ
て自動車に伝達される信号には、電磁気的なノイズが乗
りやすい。

さらに、前述のとおり隣接するビーコン間の悪影響を
避けるために、ビーコン発射設備を設ける場合の地理的
制約がある。そのため、地理的に複雑な場所でも多数の
ビーコン発射設備を設けることが不可能であり、きめ細
かな情報伝達を行なうことが不可能である。

また、こうしたシステムでは、地上側の設備を多数設
ける必要があるため、それら地上側の設備のための費用
はできるだけ低く抑えることが好ましく、そのために地
上側の設備はできるだけ簡略なものにする必要がある。

したがってこの発明の目的は、きめ細かな位置情報
を、簡単な地上設備を用いて移動体に正確に伝達できる
移動体に対する位置情報伝達システムを提供することで
ある。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる移動体に対する位置情報伝達システ
ムは、移動体に対する位置情報伝達システムであって、
移動体に設けられた光ビーム出射手段と、移動体の移動
経路に沿って配置され、光ビーム出射手段から出射され
た光ビームを反射するための反射手段と、反射手段の配
置された位置を表す固有情報信号によって、反射手段に
より反射される光を変調するための変調手段と、移動体
に設けられ、変調された反射光から、反射光が反射され
た位置を表す固有情報を抽出するための抽出手段と、移
動体に設けられ、固有情報信号に対応付けられた情報を
格納するデータベースと、抽出手段に接続され、抽出さ
れた固有情報に基づいてデータベースを検索して固有情
報に対応する情報を取出すためのマイクロプロセッサか
らなる処理手段と、移動体に設けられ、処理手段により
取出された情報を使用者に提示するための手段とを含
む。好ましくは反射手段は、再帰的反射手段を含む。

［作用］ 上述の構成を有する移動体に対する位置情報伝達シス
テムにおいて、移動体に設けられた光ビーム出射手段が
光ビームを出射すると、この光を反射手段が反射し、そ
のとき反射する光が変調手段により変調される。変調さ
れた反射光から、反射光が反射された位置を表す固有情
報が抽出され、この固有情報に基づいてデータベースか
ら当該固有情報に対応する情報が処理手段により取出さ
れ使用者に提示される。地上側に光を自己発光するため
の手段を設ける必要がない。また固有情報に対応した情
報が移動体に設けられたデータベースから取出され表示
されるので、地上側から移動体に比較的少量の固有情報
を送信するのみで使用者に対して明確な位置情報が提供
できる。

反射手段が再帰的反射手段を含むようにした場合、移
動体から出射された光は再帰的反射手段により反射され
て正確に移動体に返ってくるため、移動体において、変
調された反射光から固有情報を抽出するのが容易にな
る。

［実施例］ 第１図は、この発明にかかる移動体の位置情報伝達シ
ステムの前提となるシステムの概略構成を示すブロック
図である。第１図を参照して、このシステムは地上の所
定位置に設けられ、その位置に固有の固有情報信号を伝
達するために光ビームを出射する送信装置20と、自動車
などの移動体上に設けられ、送信装置20から出射された
光ビームを受光し、光ビームに含まれる位置情報を取出
し、自動車の乗員に伝達するための受信装置22とを含
む。送信装置20は、送信装置20が設けられている位置に
固有の情報を固有情報信号として出力するための固有情
報信号出力手段24と、固有情報信号によって変調された
光ビームを出射するための光ビーム出射手段26とを含
む。

受信装置22は、送信装置20によって出射された光ビー
ムを受光し、光電変換によって受光信号を出力するため
の受光部28と、受光部28に接続され、受光信号に含まれ
るクロック信号を抽出するためのクロック抽出回路34
と、受光部28とクロック抽出回路34とに接続され、受光
信号から固有情報信号を復調するための復調回路36と、
復調回路36に接続され、固有情報信号に基づいて所定の
処理を行なうためのCPU（Central Processing Unit）38
と、CPU38に接続され、CPU38において実行されるプログ
ラムが格納されているROM（Read Only Memory）40と、C
PU38に接続され、プログラムが作業領域として利用する
ためのRAM（Random Access Memory）42と、CPU38に接続
され、固有情報によって地名を索表するための地名辞書
ROM46と、CPU38に接続され、地名辞書ROM46から索表さ
れた地名を表示して、自動車の乗員に提示するためのCR
T44とを含む。クロック抽出回路34から出力されたクロ
ック信号30は、復調回路36に入力される。

第２図は、このシステムの応用状況を示す。第２図を
参照して、道路の側部に設けられた電柱48には、道路上
に張出したアーム50が設けられている。アーム50の下部
には、道路中央の上方に送信装置20が下向きに設けられ
ている。道路上を走る自動車54の屋根には、受光部28が
設けられている。送信装置20からは、光ビームの進行に
伴なってその幅が拡大する光ビーム（ファンビーム）52
が出射される。このような配置により、送信装置20から
出射された光ビームの一部が、受光部28に入射すること
が可能である。

第３図は、受光部28および復調回路36のより詳細なブ
ロック図である。受光部28は、電源Vccに１端が接続さ
れた抵抗58と、抵抗58の他端に接続され、光ビームを受
光して光電変換により受光電流を出力するフォトダイオ
ード56とを含む。電源Vccはキャパシタ68を介して接地
電位GNDに接続されている。キャパシタ68は、電源Vccか
ら供給される電源電流の、ノイズ成分を取除くためのも
のである。

復調回路36は、フォトダイオード56の出力に接続さ
れ、フォトダイオード56からの受光電流を増幅するため
の増幅器60と、増幅器60の出力に接続され、受光電流の
波形を整形して、処理に適したものとするための波形整
形回路62と、入力の一方が波形整形回路62に接続され、
波形整形回路62の出力信号を所定の基準電圧と比較する
ことにより、２値をとるディジタル信号に変換するため
のコンパレータ64と、コンパレータ64の入力の他方に接
続され、比較のための基準電圧を供給するための比較電
圧出力手段66とを含む。フォトダイオード56の出力は、
途中で分岐してクロック抽出回路34に接続されている。
コンパレータ64には、クロック抽出回路34からのクロッ
ク信号30が供給されている。

第４図は、この装置において処理される信号の変遷を
表わす波形図である。第１図〜第４図を参照して、この
システムの動作が説明される。第４図（ａ）に示される
波形図は、固有情報信号出力手段24の動作の基準となる
クロック信号の波形を示す。固有情報信号出力手段24
は、第４図（ａ）に示されるクロック信号に同期して、
第４図（ｂ）に示されるような波形を有するディジタル
信号を発生する。このディジタル信号により表現される
情報は、“11011"である。このようなパルスを所定個連
続して出力することにより、送信装置20に固有の情報
が、固有情報信号として表現される。光ビーム出射手段
26は、固有情報信号に応答して第４図（ｃ）に示される
ような波形で光ビームを出射する。第４図（ｃ）に示さ
れる波形図において、直線で示されている部分はごく弱
い光ビームしか出射されていないことを表わし、所定の
幅をもって表現されている部分は、所定の強さで光ビー
ムが出射されていることを表わす。

この光ビームは、受信装置22の受光部28に入射し、受
光部28の光電変換作用により第４図（ｄ）に示されるよ
うな波形を有する受光信号に変換される。この受光信号
は第４図（ｂ）の波形図によって示されている固有情報
信号の、各パルスに応答してその振幅の変化するアナロ
グ信号である。受光信号は、一部分岐してクロック抽出
回路34に送られる。クロック抽出回路34は、この受光信
号に含まれる繰返し成分を抽出して波形整形しクロック
信号30として出力する。クロック信号30の波形は、第４
図（ｆ）に示されるものとなる。受光信号は、復調回路
36にも入力される。復調回路36に入力された受光信号
は、増幅器60により増幅され、波形整形回路62によって
その波形を整形され、ディジタル信号への変換に有利な
ように、その振幅を強調した第４図（ｅ）に示されるよ
うな波形を有する信号に変換される。比較電圧出力手段
66は、受光信号をディジタル化するための基準電圧（し
きい値電圧）V_THを出力する。コンパレータ64は、クロ
ック信号30に応答し、クロック信号30の各パルスに応答
するタイミングで、整形された受光電流の電圧をサンプ
リングして基準電圧V_THと比較する。コンパレータ64
は、サンプリングされた時点における受光電流の値が基
準電圧V_THより大きいときには１パルスを出力し、小さ
いときには何も出力しない。その結果、第４図（ｇ）に
示されるような波形を有する出力信号が得られる。この
出力信号は、第４図（ｂ）に示される波形を有する固有
情報信号が復元されたものとなる。

復元された固有情報信号は図示されないインターフェ
イスを介してCPU38に入力される。CPU38はROM40に格納
されているプログラムを実行しており、入力された固有
情報信号に応じて地名辞書ROM46内を検索し、該当する
情報を取出す。取出された情報は、たとえばCRT44のス
クリーン上に漢字で表現された地名として表示されても
よいし、あるいはCRT44上に、地図と合成されて正しい
地点を地理的に表わす標識として表現されてもよい。も
ちろん、CPU38に入力された固有情報は、自立航行方式
による移動体の位置データの補正に利用することができ
る。

以上のように、この発明の前提となるシステムによれ
ば、自動車等の移動体の上で自己の位置を簡単に確認で
きるとともに、自立航行方式のデータの修正を正確に行
なうことが可能である。したがって、このシステムを利
用することにより、自動車の自動誘導システム等を実現
することが容易になると思われる。

第５図は、このシステムの他の一例を示す。第５図に
は、この発明にかかるシステムの一部が組込まれた歩数
計が示されている。第５図を参照して、この歩数計70
は、人間の歩行に伴なう上下方向の加速度を検出するこ
とによって歩数を計測する歩数計測手段や、人間の進行
方向を特定するための磁石や、歩数計測手段や磁石から
出力されるデータを処理して人間の位置を自立的に算出
するためのマイクロコンピュータなどが組込まれた本体
72と、ベルト等に歩数計を装着するための金具86を有す
る蓋74と、本体72上に設けられ、第１の実施例における
ものと同様に、外部から光ビームを受取って受光電流を
出力するための受光部76と、受光部76によって受光され
た信号から求められたその地点に関するデータを表示す
るための液晶表示パネル78と、歩数計70の様々な機能を
選択するためのモード選択スイッチ80と、たとえば自立
的な位置算定のために必要な基礎的データを入力するた
めの第１の入力スイッチ82および第２の入力スイッチ84
とを含む。

第５図を参照して、この歩数計70の動作が説明され
る。歩数計測手段は、人間の歩行に伴なう上下方向の加
速度を測定して人間の歩数を計算する。磁石は、地磁気
により方位を求め、方位と、人間の進行方向とのずれを
測定する。マイクロコンピュータは、測定された進行方
位および歩数とから、人間の現在位置を算出する。この
場合、この歩数計70を使用する人の標準的な歩幅が、予
め入力スイッチ82、84を使用して入力されている。液晶
表示パネル78上には、通常は測定された歩数またはそれ
に歩幅を乗じた移動距離が表示されている。しかしなが
ら、モード選択スイッチ80を操作することにより、たと
えば自立的に測定された現在の位置が、特定の位置を原
点とした座標として表示される。また、予め入力スイッ
チ82、84を使用して歩数計を使用する人の体重などの基
礎的データを入力しておけば、歩行に伴なって消費され
るカロリー数等を表示することもできる。

第１の例における送信装置20が設けられている地点に
来たときに、受光部76を光ビーム中に位置させることに
よって、送信装置20からの固有データがこの歩数計70に
送信される。歩数計70に含まれるマイクロコンピュータ
は、送信装置20によって送られてきた固有情報をもと
に、液晶表示パネル78上にその地点に関する情報を表示
する。それとともにマイクロコンピュータは、自立的に
計測された位置データを、伝達されてきた固有情報によ
って補正する。この場合、歩数計70内に地名辞書などを
用意し、各送信装置からは、各送信装置に固有のコード
を送信するような構成が考えられる。マイクロコンピュ
ータは、送信されたコード情報をもとに地名辞書を検索
して地名を表示する。あるいは、歩数計70内には地名辞
書を用意せず、送信装置20からその地点を表わすコード
とともに地名を表わすデータを送信してもよい。この場
合、マイクロコンピュータは送られてきた地名データを
そのまま液晶表示パネル78上に表示する。

このような歩数計を使用することにより、未知の土地
に来たときでも、正確に自分の位置を識別することがで
きる。したがって、目的の場所に行く時間が節約でき
る。また、道に迷う心配も少ない。全く知らない土地に
おいても自分の現在位置を正確に表現することができる
ため、たとえば電話によって他人に自己の位置を知らせ
る場合などにも非常に便利であるという効果もある。ま
た、伝達された固有情報を一時的に内部のメモリに記憶
しておき、外部装置に接続して自己の移動した軌跡や現
在位置を地図上に合成して印刷出力するようなシステム
も考えられる。

第６図は、この発明の一実施例における移動体に対す
る位置情報伝達システムの概略構成を示すブロック図で
ある。この実施例のシステムの各部の詳細については、
前提となる第１の例のシステムのものと同様である。第
６図を参照して、このシステムは、地上の所定位置に設
けられ、その位置に固有の情報を光ビームによって移動
体に送信するための送信装置20と、送信装置20から光ビ
ームを受取って、その送信装置20の位置に固有の情報を
復元して利用するための受信装置22とを含む。送信装置
20は、その位置に固有の情報を固有情報信号として出力
するための固有情報信号出力手段24と、固有情報信号に
応答して、外部から入射した光ビームを変調するととも
に、その光ビームをその入射方向にかかわらず入射方向
と同一の方向に反射するための光ビーム反射手段88とを
含む。このように、入射した光をその入射方向にかかわ
らず入射方向と同一の方向に反射する性質を『再帰的反
射』と呼ぶ。受信装置22は、光ビームを送信装置20に向
けて出射するための光ビーム出射手段90と、光ビーム出
射手段90によって出射され、光ビーム反射手段88によっ
て反射され、かつ変調された光ビームを受光して受光信
号を出力するための受光部28と、受光部28に接続され、
受光信号中に含まれるクロック信号を抽出するためのク
ロック抽出回路34と、受光部28に接続され、受光信号の
大きさに応答して、光ビーム出射手段90の光ビームの出
射方向を制御するためのモータコントローラ98と、モー
タコントローラ98に接続され、光ビーム出射手段90の方
向を変えるためのモータ100と、受光部28とクロック抽
出回路34とに接続され、受光信号から固有情報信号を復
調するための復調回路36と、図示されないインターフェ
イスを介して復調回路36と接続され、固有情報信号に所
定の処理を行なうためのマイクロコンピュータ92と、マ
イクロコンピュータ92によって処理されたデータを表示
するためのCRT44と、地名辞書や地図などのデータが格
納されたCD（Compact Disc）−ROM96を装着し、駆動し
てデータを読取るためのCD−ROMドライバ94とを含む。

第６図を参照して、このシステムの動作の概略が説明
される。光ビーム出射手段90は、任意の方向に光ビーム
を出射する。この光ビームには何らの変調も施されてい
ない。光ビーム反射手段88は、たとえばコーナキューブ
などによって構成されており、入射した光ビームを、そ
の入射方向にかかわらず同一の方向に反射するという特
徴を持っている。光ビーム出射手段90から出射された光
ビームが光ビーム反射手段88に入射すると、その光ビー
ムは入射方向と同一の方向に反射されるとともに、固有
情報信号によって変調される。変調された光ビームは光
ビーム出射手段90の方角に戻り、受光部28に入射する。
受光部28は、入射した光ビームに応答して光電変換を行
ない受光信号を出力する。受光信号はモータコントロー
ラ98に入力される。モータコントローラ98は、受光信号
の状態を好ましく保つために、光ビーム出射手段90の光
ビームの出射方向を制御する。モータ100は、モータコ
ントローラ98の指示によって光ビーム出射手段90の方向
を変える。

受光部28から出力された受光信号は、クロック抽出回
路34にも入力される。クロック抽出回路34は、受光信号
中に含まれる繰返し成分を抽出して、クロック信号30と
して出力する。復調回路36は、受光信号とクロック信号
30とに応答して、固有情報信号を復調する。この復調の
方法は、第１の実施例で説明された方法と同一のもので
ある。復調された固有情報信号はマイクロコンピュータ
92に入力される。マイクロコンピュータ92は、固有情報
信号を処理して、たとえば受信装置22の現在位置をCRT4
4上に表示したり、CD−ROMドライバ94から地図を読込ん
で、現在位置と合成してCRT44上に表示したりする。さ
らに、マイクロコンピュータ92によって処理されたデー
タは、自立航行のためのシステムに送られて、現在位置
の補正のために使用されてもよい。

上述の実施例の場合には、受信装置側に光ビーム出射
手段90が設けられており、かつ光ビーム出射手段90の光
ビームの出射方向が制御され、常に光ビーム反射手段88
の方向を向くように保たれる。したがって、ある程度の
量のデータを送信することができるという利点がある。
さらに、送信装置20の側には光ビームを生成する装置を
持たないため、その構成を簡単にすることができるとと
もに、複数の受信装置からの光ビームの入射に対しても
同時に対処することができる。そのため、交通量の多い
場所や自動車が高速で移動する高速道路などに送信装置
20を設けることが効果的である。

第７図は、この実施例の送信装置の設置例を示す模式
図である。第７図を参照して、光ビーム反射手段88が、
道路に設けられた道路交通標識用ポール102のアーム部
分に、下側を向いて設けられている。その下方を通過す
る自動車54の屋根には、光ビーム出射手段90や受光部28
を内蔵するナビゲータアンテナ104が設けられている。

ナビゲータアンテナ104からは光ビームが光ビーム反
射手段88に向けて出される。光ビーム反射手段88は、入
射した光ビームを入射方向と同一方向に反射するととも
に、固有情報に従ってその光ビームに変調を行なう。変
調された光ビームはナビゲータアンテナ104に入射し、
受光部によって受光信号に変換される。ナビゲータアン
テナ104から出射される光ビームは、光ビーム反射手段8
8の方向を向くように制御される。したがって、自動車5
4が高速で走行する場合にも安定してかなり多い量のデ
ータを伝達することが可能である。

上述の実施例に述べられているように、固有情報の伝
達に光を用いた場合、以下のような利点がある。まず第
１に、光は電波法の適用を受けないということが挙げら
れる。したがって、周波数割当てなどの複数な手続を行
なうことが不要である。また、隣接する送信装置間での
干渉が少ないため、送られるデータの内容が安定してい
るという利点が挙げられる。さらに、光ビームによる情
報の伝達においては周囲の電磁波によるノイズがほとん
ど発生しないということが挙げられる。そのため、たと
えば大型のトラックやバスなどの車両が並走している場
合にも良好な状態で情報を伝達することが可能である。

第８図〜第10図は、上述のこの発明の実施例において
述べられたように、コーナキューブを用いて光ビームを
反射するとともに、光ビームを変調するための光ビーム
反射手段88の構成例を示すためのものである。なお、以
下の例では光ビームを変調するためにコーナキューブの
反射面の反射光量又は反射方向を制御しているが、コー
ナキューブの反射面自体に位置情報を表すようにコード
化された模様を付しておくことで反射光を変調できるこ
とはいうまでもない。第８図を参照して、送信装置20は
固有情報信号出力手段24と、固有情報信号出力手段24に
接続された光ビーム反射手段88とを含む。光ビーム反射
手段88は、コーナキューブ106と、コーナキューブ106の
反射面の１つに設けられた液晶シャッタ108と、固有情
報信号出力手段24と液晶シャッタ108とに接続され、固
有情報信号に応答して液晶シャッタ108を駆動するため
の液晶ドライバ110とを含む。

液晶ドライバ110は、固有情報信号出力手段24から入
力される固有情報信号に応答し、液晶シャッタ108を駆
動して、液晶シャッタ108が設けられている反射面上に
おける光ビームの反射を制御する。たとえば、固有情報
信号が“High"であるときには、液晶ドライバ110は液晶
シャッタ108を駆動してその面上において光ビームが反
射されるようにする。また、固有情報信号が“Low"であ
るときには、液晶ドライバ110は液晶シャッタ108を駆動
して、この面に入射した光が反射されないようにする。
したがって、コーナキューブ106に入射する光ビーム
は、固有情報信号に応答して液晶シャッタ108の状態を
変化させることによって、変調されることになる。この
場合、得られる光ビームの波形は第４図（ｃ）に示され
るものとなる。

第９図および第10図は、液晶シャッタを用いない変調
方法を示す模式図である。第９図を参照して、この光ビ
ーム反射手段は入射した光をその入射方向にかかわらず
同一の方向に反射するためのコーナキューブプリズム11
2と、コーナキューブプリズム112の全反射面の１つに設
けられ、シールド材114によって、微小なギャップを介
してこの全反射面に対向して設けられた電歪性金属板
（加えられる電圧によりその形状が変化する金属板）11
6と、電歪性金属板116を駆動するための電歪性金属板ド
ライバ118と、電歪性金属板116と全反射面との間に封入
された封入液120とを含む。封入液120は、コーナキュー
ブプリズム112を構成するガラスと同一の屈折率を有す
る。また、電歪性金属板116の、コーナキューブプリズ
ム112側の面は光を反射しないようになっている。電歪
性金属板ドライバ118が電歪性金属板116に所定の電圧を
かけることにより、電歪性金属板116は第10図に示され
るようにコーナキューブプリズム112側に湾曲する。こ
の場合、封入液120は、ギャップの間隔が狭くなるため
に、ギャップ内の横方向に拡がることになる。したがっ
て、コーナキューブプリズム112に入射した入射光は、
電歪性金属板116が設けられている全反射面上において
反射されず、封入液120を透過し、電歪性金属板116に達
し、そこで吸収されてしまう。したがって、この場合コ
ーナキューブブリズム112から出射されるビームはなく
なる。一方、第９図に示されるような電歪性金属板116
がある場合、コーナキューブプリズム112に入射した光
ビームは、電歪性金属板116が設けられている面上にお
いても反射され、反射ビームとして入射ビームと同一の
方向に戻る。したがって、第９図に示される状態と第10
図に示される状態とを固有情報信号に応答して切換える
ことにより、コーナキューブプリズム112に入射する光
ビームを変調することができる。

以上の実施例においては、この発明にかかる移動体に
対する位置情報伝達システムは、自動車などの地上の移
動物に対して適用されている。しかしながら、この発明
はそれには限定されない。たとえば、第11図を参照し
て、このシステムは光ビーム反射手段88を送電線122を
吊架するための鉄塔124上に設けることにより、飛行機1
26やヘリコプタ128などの航空機に対する航行援助施設
として利用することが可能である。この場合、飛行機12
6やヘリコプタ128の下面には、ナビゲータアンテナ104
が設けられており、光ビーム反射手段88に対して光ビー
ムを出射し、かつ反射されてきた光ビームを受取ること
によってナビゲーションに必要なデータを入手すること
ができる。

［発明の効果］ 本発明にかかる移動体に対する位置情報伝達システム
においては、地上の所定位置ごとに固有の固有情報信号
が、変調された光ビームによって移動体に伝達される。
光ビームは電波に比べて互いに干渉してノイズを発生す
るおそれが少ない。また周囲の電磁気的雑音に影響され
て誤動作することも少ない。さらに、自分自身で電磁気
的な雑音を発生することもない。そのため、入射光を変
調して反射することにより固有情報を伝達するための光
反射手段及び変調手段が多数設置されても、その動作は
正常に保たれ、かつ環境に対する悪影響もない。さら
に、電波法による規制もなく、混信を防ぐための周波数
割当てという制約もない。また反射手段を用いるので、
地上側設備に光ビームを出射するための施設を設ける必
要がなく、設備を簡略にできる。さらに、移動体にデー
タベースを用意し、地上側から送信された固有情報に基
づいて、当該固有情報に対応する情報がデータベースか
ら取出されて提示されるので、地上側から比較的少量の
情報を送信するだけで、十分な量の情報を使用者に提示
できる。したがって、きめ細かい位置情報を、簡単な地
上設備を用いて移動体に正確に伝達できる移動体に対す
る位置情報伝達システムを提供することができる。反射
手段として再帰的反射手段を用いると、さらに正確に情
報を伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提となる移動体に対する位置情報伝
達システムの概略構成を示すブロック図であり、 第２図は本発明の前提となるシステムの動作を示す斜視
図であり、 第３図は復調回路のより詳細なブロック図であり、 第４図は固有情報信号の変調および復調を示す波形図で
あり、 第５図は本発明の前提となる他のシステムにおいて用い
られる歩数計の斜視図であり、 第６図は本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図
であり、 第７図は本発明の一実施例の動作状況を示す模式図であ
り、 第８図は本発明にかかるシステムにおいて用いられる送
信装置の一例を示すブロック図であり、 第９図および第10図は電歪性金属板を用いて光ビームを
変調する光ビーム反射手段の模式図であり、 第11図は本システムを用いて航空機の航行援助をする場
合の原理を模式的に示した図であり、 第12図はビーコン発射設備を用いた従来のシステムの概
略を示す模式図である。 図中、20は送信装置、22は受信装置、24は固有情報信号
出力手段、26は光ビーム出射手段、28は受光部、34はク
ロック抽出回路、36は復調回路、38はCPUを示す。 なお、図中、同一符号は同一、または相当箇所を示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動体に対する位置情報伝達システムであ
   って、 前記移動体に設けられた光ビーム出射手段と、 移動体の移動経路に沿って配置され、前記光ビーム出射
   手段から出射された光ビームを反射するための反射手段
   と、 前記反射手段の配置された位置を表す固有情報信号によ
   って、前記反射手段により反射される光を変調するため
   の変調手段と、 前記移動体に設けられ、変調された反射光から、前記反
   射光が反射された位置を表す固有情報を抽出するための
   抽出手段と、 前記移動体に設けられ、前記固有情報信号に対応付けら
   れた情報を格納するデータベースと、 前記抽出手段に接続され、抽出された前記固有情報に基
   づいて前記データベースを検索して前記固有情報に対応
   する情報を取出すためのマイクロプロセッサからなる処
   理手段と、 前記移動体に設けられ、前記処理手段により取出された
   前記情報を使用者に提示するための手段とを含む、移動
   体に対する位置情報伝達システム。
2. 【請求項２】前記反射手段は、再帰的反射手段を含む、
   請求項１に記載の移動体に対する位置情報伝達システ
   ム。